錢皋韻

錢皋韻

錢皋韻,鈾同位素分離技術專家,中國工程院院士。是氣體擴散機核心元件--分離膜研製的奠基人之一。組建離心技術研究隊伍和實驗室,提出開發分離性能更好、更符合中國國情的技術路線,為中國鈾同位素分離離心技術的發展奠定了基礎。

  • 中文名稱
    錢皋韻
  • 出生地
    上海市
  • 畢業院校
    上海交通大學。
  • 國    籍
    中國
  • 職    業
    同位素分離專家
  • 出生日期
    1927.3.14

簡介

錢皋韻,核燃料工程、同位素分離專家。1950年畢業于上海交通大學。1953-1955年作為莫斯科大學研究生進修兩年。中國核工業集團公司研究員。曾任中國核工業總公司科技委主任和中國核學會第四屆理事長。先後在中子物理、聚變物理和鈾同位素分離的科學研究及其組織方面做了大量的工作。60年代初組織並參加了氣體擴散機中核心元件-分離膜研製的協作工程,取得了出色成績,是我國分離膜研製的創始人之一。在我國鈾濃縮技術向離心法過渡的決策中,曾起到過重要的促進作用。主持並參與包括離心機和輔助系統研製在內的一整套完整的離心機研製體系的建立,並及時組織了幾種離心機的擴大試驗和籌建了離心機小批量生產線,為促進科研成果迅速向工業化轉化作出了重要貢獻。獲國家科技進步獎二等獎一項、國家發明獎一等獎四項。

錢皋韻錢皋韻

1994年當選為中國工程院院士

個人簡歷

1927年 3月14日 生于上海市。

1946-1950年 在上海交通大學物理系學習。

1951-1952年 哈爾濱工業大學研究班學員。

1952-1953年 北京俄語專科學校留蘇預備部學員。

1953-1955年 蘇聯莫斯科大學物理系研究生。

1955-1959年 任原子能研究所受控聚變研究室副主任。

1960-1986年 先後任原子能研究所氣體擴散研究室副主任、核工業理化工程研究院科技處處長、副院長、院長。

1986年 - 先後任核工業部副總工程師,科技委副主任,中國核工業總公司科技委主任,離心技術專家組組長,第四屆中國核學會理事長、第五屆中國核學會名譽理事長。

1994年 當選為中國工程院院士。

人物生平

錢皋韻,1927年3月14日生于上海市南市區的一個舊式家庭中。父親隻上過私塾,失業在家,靠吃老本變賣東西過日子,家境日趨敗落。1944年高中畢業後,因經濟困難,曾停學工作兩年後才投考大學。在社會上求職謀生中,目睹了1945年抗戰勝利後,國民黨在上海接收敵偽財產中的種種弄虛作假、侵吞資產的腐敗現象。1946年考入交通大學物理系,他最感興趣的是物理實驗課,課餘時間常去電機系電訊研究所擺弄短波通訊試驗。他在學生時代養成了凡事都要弄懂其原理,並要自己動手實踐的習慣。用他自己的話來說,對于任何事物,腦子和雙手是最有用的。

錢皋韻1950年7月大學畢業,留校當助教,9月加入中國共產黨。1953年,他被派往蘇聯莫斯科大學物理系當研究生。1955年因國內發展核工業的需要,他放棄論文答辯,奉命到莫斯科熱工研究所進修中子物理。1956年回國。先後在原子能所一部、二部工作,從事中子物理和熱核反應研究。1960年,中蘇關系破裂,蘇聯專家即將撤離中國,蘇聯援建的氣體擴散廠面臨極大的困難,這時錢皋韻再次服從國家需要改變專業,轉行鈾同位素分離研究工作,不久又相繼調入了王承書和吳征鎧,從此,他們3位一起在長達30多年的時間裏,共同從事鈾同位素分離事業。"文化大革命"期間,錢皋韻因在中華人民共和國建立前參加過業餘無線電活動而遭不公正的待遇,被隔離審查,並下放到湖北農村的幹校勞動。直到1976年後,才逐漸得到徹底平反。

1974年 他被任命為二機部核工業理化工程研究院北京分部副主任。1977年,調任院科技處任處長,除負責科研管理工作外,重點負責中國自行設計的大型擴散機的研製工作。20世紀70年代末期,他通過調研,看到國際上先進的離心分離技術走向成熟和工業生產,呼吁和促進中國鈾同位素技術由擴散法向離心法轉移。早在1978年 該院成立了第一個離心研究小組。他同小組其他成員一起,學習離心技術,在簡易的條件下,動手建立試驗台,並于1979年成功地使第一台離心機空載運動到額定轉速。1979年,被任命為核工業理化工程研究院副院長,1983年任院長。不久,他負責主持研製的兩種離心機單機和級聯試驗取得成功,達到設計分離功率。

1986年 後,他調核工業部工作,從事離心法的技術咨詢和協作工作。先後擔任部科技委副主任、主任,部副總工程師,中國核工業總公司科技委主任,"七五"至"九五"國家重點科技攻關項目鈾同位素分離專家組組長。1986年,獲國家人事部頒發的有突出貢獻中青年專家稱號。1991年,獲首批政府特殊津貼。1994年 當選為中國工程院院士,任首屆能源與礦業工程學部常務副主任。曾擔任中國核學會鈾同位素分離學會第二屆理事長,中國核學會第四屆理事長和第五屆名譽理事長,國務院學位委員會核科學技術學科評議組多屆成員和召集人。

分離膜研製

天然鈾中99%以上是鈾-238同位素,鈾-235同位素僅佔0.7%,但隻有鈾-235才能在熱中子轟擊下產生裂變反應,從而釋放出巨大的能量。因此,無論是軍用還是民用,均需把鈾-235 的濃度提高,這就必須掌握鈾同位素分離技術。由于這項技術的高難度和政治上的原因,國際上屬敏感技術。氣體擴散法是利用在熱平衡條件下輕、重同位素分子的熱運動速度不同來實現同位素分離的。分離膜上有無數個細小微孔(孔徑約100A量級),輕、重同位素分子以不同的速度在近乎分子流的條件下穿過膜孔,由于輕分子速度高,穿透到膜後的分子數較多,從而在膜後鈾-235同位素可得到富集。因此,分離膜是擴散法的核心關鍵元件。國際上幾個早期發展核武器的國家,都是從掌握氣體擴散技術而得以獲得高濃鈾的。

中國第一座氣體擴散濃縮工廠是在20世紀50年代後期蘇聯援助建造的。但在60年代初,工廠尚未建成即因蘇聯將專家和資料撤走而遭遇困難。為貫徹執行自力更生發展中國核事業的方針,組織上指派錢皋韻改行從事分離膜的研製工作。1960年8月,在錢三強的倡導下,組織了分離膜研製的全國協作網,正式研製甲和乙兩種分離膜。他負責協作網的技術協調和小組應承擔的科研課題任務,為擴散工廠的改進和擴建擴散工廠的建設打下了基礎。

他和科研人員一起,通過對樣品的分析和研究,弄清了成分,建議採用適合于大規模生產的全新的成型工藝路線。他用類似R.D.Present分子動力論的方法,研究和解決了氣體通過多孔介質的分離問題,發展了分離膜的分離理論,給出了可用以指導實際的參數選擇和比較直觀的物理圖像。他組建了分離膜性能研究的實驗室,親自指導和參加了多個測量裝置的設計和調試工作。對測量分離膜結構參數之一的曲折因子的裝置,進行了物理設計和電路設計。指導並參加建立了自行設計的乙種分離膜滲透率和過流測量裝置,並使其發展成大規模檢測單層膜物理性能的裝置之一。他又為分離膜腐蝕試驗研製成功彈簧測量裝置,經進一步改進,裝備了腐蝕試驗台後,成為尋找分離膜最佳原料配方和工藝處理的鑒定實驗手段。

在甲、乙兩種分離膜研製成功後,中國又研製了丙、丁兩種新的分離膜。他認真參與技術方案論證,在選型會議上,他分析了不同結構分離膜性能、工藝、成本,提出了結構合理、搭配靈活、工藝性能好、成本低,並且在高工況下分離效率高的分離膜建議,根據物理和化學實驗的綜合結果,說服各方,作出正確抉擇,選定了用丁種分離膜淘汰甲、乙種膜的方案,從此走出了一條可不斷提高性能的技術路線。甲種分離膜的製造技術獲1984 年國家發明獎一等獎,乙種分離膜獲得1985年國家發明獎一等獎,丁種分離膜獲1985年國家發明獎二等獎。

突出貢獻

一台擴散機的分離系數很小,工廠中必須把成千台擴散機串聯在一起,才能把鈾-235從天然濃度提高到所需要的濃度,這個龐大的裝置叫做"級聯"。由于各種不可避免的因素,在供料和級聯裝置中總會含有各種輕雜質。在級聯中,伴隨著鈾-235 不斷濃縮,這些雜質也以更快的速度濃縮,其造成的後果是:輕者使最終產品中的雜質含量超過規定標準而不能套用;重者堵塞了級聯精料端,便取不出產品。所謂凈化級聯就是解決這問題的一個特殊級聯裝置,涉及到復雜的多元分離問題。那時還沒有先進的電腦和計算技術,大量的計算都是在台式電腦上完成的。錢皋韻和王承書一起,對凈化級聯進行了理論計算和分析,由于時間緊迫,採用了數學上不完全自洽的簡化計算方法,結合分析,得出了在物理上圖像清晰、在工程上滿足需要的結果。又在小型級聯裝置上進行了試驗,實驗結果同理論計算能很好符合,及時為擴散工廠凈化級聯設計提供了可靠依據。

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為鑒定甲種分離膜,他提出把一號擴散機從原來用乙種改為用甲種膜的試驗方案。此方案成功後,又繼而主持並完成了擴散機改用甲種膜的改造研究工作,提高了分離效率,簡化了機械結構,並節省了一條生產線的投資。為貫徹自力更生的方針,中國決定自行設計大型擴散機,錢皋韻任副總設計師。他親自參加整體參數的選擇和設計工作,如分離器的層數,膜參數,紊流器選擇等。後期,他還為機器設計定型做了大量技術論證和資料審定等工作。凈化級聯的計算和試驗、擴散機原用乙種分離膜改成甲種的試驗、乙種分離膜的物理設計和試驗,均獲1978年全國科學大會獎。

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